[發明專利]W型火焰鍋爐啟動階段管壁溫度均勻性優化控制方法

有效

• 申請號: 202010722659.3
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111878845B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 陳文;呂當振;曾俊;賓誼沅;何洪浩
• 申請（專利權）人: 湖南省湘電試驗研究院有限公司
• 主分類號: F23N5/00
• 分類號: F23N5/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

本發明公開了一種W型火焰鍋爐啟動階段管壁溫度均勻性優化控制方法，包括根據火焰集中度將磨煤機劃分為大、中、小三個等級，然后將三個等級按照中、大、小的方式組合得到磨煤機的當前投運順序；基于當前投運順序在常用煤質下進行磨煤機投運試驗，獲取當前投運順序下的壁溫分布曲線并計算管壁溫度偏差系數K；判斷投運試驗次數是否達到預設閾值，若達到預設閾值，則將管壁溫度偏差系數K最小的投運順序來確定磨煤機的投運優先級，并按照投運優先級來投運對應磨煤機中的燃燒器；否則將管壁溫度偏差系數K替代火焰集中度繼續迭代。本發明能夠提高W型火焰鍋爐啟動階段管壁溫度均勻性，減小壁溫和汽溫偏差，降低水冷壁爆管和拉裂風險。

技術領域

本發明涉及鍋爐調試和運行領域，具體涉及一種W型火焰鍋爐啟動階段管壁溫度均勻性優化控制方法。

背景技術

W型火焰鍋爐(也簡稱為W火焰鍋爐或W型火焰鍋爐)是由由燃燒室(下爐膛)和燃盡室(上爐膛)所組成的一種鍋爐。W火焰鍋爐的結構與常規燃煤鍋爐不同，一般下爐膛深度較上爐膛大80％-120％，下爐膛兩邊突出部分形成拱肩，在燃燒低揮發分無煙煤方面具有較為突出的技術優勢，因此W型火焰鍋爐是典型燃燒劣質煤的鍋爐。W型火焰鍋爐一般入爐煤質較差，常配鋼球磨制粉系統，以無煙煤、貧煤為主，其著火溫度較高，火焰行程相對較長，在啟動初期易造成熱負荷分配不均，產生較大的壁溫偏差。W型火焰鍋爐的結構上寬/深比大，有的600MW W火焰鍋爐寬度達32m，比相同容量四角切圓機組明顯要寬，從而更易造成壁溫偏差，而壁溫偏差是造成水冷壁拉裂的最重要因素之一。W型火焰鍋爐啟動初期由于爐內溫度較低，大量煤粉顆粒難以在爐內燃盡，使得煤粉的燃燒行程延長，造成受熱面壁溫偏差大、部分區域的熱負荷偏高，而啟動初期，蒸汽流量相對較小，受熱面無法得到足夠的冷卻，從而導致受熱面超溫。W型火焰鍋爐的燃燒器布置在爐膛前后拱上，燃燒器的布置型式在設計上考慮了對稱布置，因熱負荷的增加/減少是逐步進行的，火嘴的投入尚無統一的標準，不同的制粉系統投運狀態下對壁溫的影響不同，單純依靠運行配風調整無法達到目的。

綜上所述，W型火焰鍋爐存在爐膛寬度較寬、啟動過程中受熱面管壁溫度偏差的問題，容易導致水冷壁爆管和拉裂?，F有的常規處理方法為運行燃燒調整、水動力特性調整，但是這些調整方法沒有考慮W型火焰鍋爐的內在特性，因此調整效果不佳。

發明內容

本發明要解決的技術問題：針對現有技術的上述問題，提供一種W型火焰鍋爐啟動階段管壁溫度均勻性優化控制方法，本發明從爐內熱負荷的分布和對受熱面的溫度分析出發，結合燃燒器噴嘴位置和熱負荷特性，規范和統一制粉系統啟停順序，從制粉系統投運的源頭上控制W型火焰鍋爐壁溫偏差，能夠提高W型火焰鍋爐啟動階段管壁溫度均勻性，減小壁溫和汽溫偏差，降低水冷壁爆管和拉裂風險。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種W型火焰鍋爐啟動階段管壁溫度均勻性優化控制方法，包括：

1)確定W型火焰鍋爐中各臺磨煤機的火焰集中度；

2)根據火焰集中度將磨煤機排序后劃分為大、中、小三個等級，然后將三個等級按照中、大、小的方式組合得到磨煤機的當前投運順序；

3)基于當前投運順序在常用煤質下進行磨煤機投運試驗，記錄W型火焰鍋爐指定管壁溫度測點的壁溫，得到當前投運順序下的壁溫分布曲線并計算管壁溫度偏差系數K；

4)判斷投運試驗次數是否達到預設閾值，若達到預設閾值，則跳轉執行步驟5)；否則，根據管壁溫度偏差系數K將磨煤機排序后劃分為大、中、小三個等級，然后將三個等級按照中、大、小的方式組合得到磨煤機的當前投運順序，則跳轉執行步驟3)；

5)將管壁溫度偏差系數K最小的投運順序來確定磨煤機的投運優先級，并按照投運優先級來投運對應磨煤機中的燃燒器。

可選地，步驟1)中火焰集中度的計算函數表達式如下：